Способ изготовления прямоугольных полых профилей из стали
Использование: для изготовления прямоугольных полых профилей из стали с разной по периметру толщиной стенки. Суть изобретения: круглая труба с одинаковой по периметру толщиной стенки пластически деформируется в прямоугольный полый профиль с одинаковой по периметру толщиной , стенки. После получения разницы температур по меньшей мере 600°С между центрами полок и центрами стенок посредством прокатки производится обжатие до укорочения и утолщения полок прямоугольного полого профиля. 3 з.п. ф-лы., 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ (21) 4830227/27 (22) 25.06,90 (46) 30.03,93, Бюл. ¹ 12 (31) Р 3921456.7 (32) 30,06,89 (33) DE (71) Хеш АГ (DE) (72) Клаус Кнэппер и Херберт Полльманн (DE) (56) Патент ФРГ ¹ 843834, кл. В 21 С 7b
37/00, 1959.
Авторское свидетельство СССР
¹ 275978, кл. В 21 С 1/22. 1969.
Известны прямоугольные замкнутые профили, которые применяются, например, в качестве конструированных элементов в строительстве из стальных конструкций и машиностроении, в качестве стрелы в краностроении, а также в качестве нижних балок и элементов для транспортных средств.
В основе изобретения лежит задача указать способ изготовления прямоугольных полых профилей с различной толщиной стенки, который используют в качестве заготовок только изготовленные серийно простым способом трубы или профили и позволяет с исключением .соединительной или механической обработки технологически просто осуществлять перераспределение объема или массы стандартных профилей "одной операцией", то есть, как путем бесконечной обработки. так и путем изготовления отдельных изделий, „„SU„„1806030 А3
О центрами полок и центрами стенок посредсТВоМ прокатки производится обжатие до укорочения и утолщения полок прямоугольного полого профиля. 3 з.п. ф-лы, 2 ил, Изобретательская идея способа заключается в том. чтобы сварную или бесшовную круглую трубу.с равномерной толщиной стенки сначала пластически деформировать (ф в прямоугольный полый профиль с равно- . () мерной толщиной стенки, а затем посредст- ©, вом местного термического воздействия на прочность материала вызывать целенаправленное перераспределение масс путем операции прокатки. При этом центры полок поднимаются на более высокий температурный уровень, по меньшей мере, на 600 С выше по сравне- (Д нию с центрами стенок, тогда как полки перпендикулярны продольной оси полого профиля с помощью прокатных валков обжимаются и утолщаются с уменьшением длины их кромок. После этой деформации и перераспределения массы образованные таким обра t806030 зом полые профили с различной толщиной стенки подвергаются охлаждению в условиях нормализации с помощью воздуха и/или воды, Наряду с простым термическим управлением распределением массы во время прокатки другое преимущество этого способа заключается, в частности, в том, что вследствие обжатй№ или утолщения полОк в высоком диапазоне температур предотвращаются наклепы и во многораз уменьшаются усилия для обработки по сравнению с холодной деформацией посредством прокатки или волочевия, Наклепы — в частности, на участке кромок —. и усилия прокатки или деформации могут быть предпочтительно еще более уменьшены, если начальная деформация, например, сварной или бесшовной трубы с одинаковой толщиной стенки производится в горячем состоянии, т,е. при температуре деформации 900-1050 С. а необходимая затем для целенаправленного распределения массы разность температур между центром полки и центром стенки перед преобразованием в прямоугольный полый профиль с неравномерной по периметру толщиной стенки получается посредством частичного охлаждения центров стенок до 200-450 С с помощью воды и/или воздуха. Далее для предотвращения возможной закалки центров стенок вследствие частичного охлаждения предпочтительно, чтобы образованные из круглых труб с одинаковой толщиной стенки при температуре 9001050 С прямоугольные полые профили с одинаковой толщиной стенки сначала подвергались охлаждению в условиях нормализации, а затем центры полок посредством частичной прокалки подогревались до температуры, по меньшей мере, на 600 С выше, чем температура центров полок. После этого полки снова обжимаются и утолщаются перпендикулярно продольной оси полого профиля с уменьшением длины их кромок посредством прокатки. При соответственно подобранной области применения и небольшой толщине стенки вследствие уменьшения требуемой тепловой энергии достигаются существенные экономические преимущества, если преобразование, например, сварной или бесшовной трубы в прямоугольный полый профиль с одинаковой толщиной стенки происходит при температуре окружающей среды, а затем посредством частичной прокалки центров полок до температуры, по меньшей мере, на 600 С выше температуры центров стенок подготавливается дальнейшее целенаправленное обжатие и утолщение полок посредством прокатки. Все три усовершенствованных способа к тому же особенно являются предпочти5 тельными, если обширные величины серии должны получаться в рамках бесконечного изготовления непрерывным прутиком. При меньших величинах серии и/или быстро меняющихся производственных размерах, напротив, предпочтительным является такое выполнение предложенного в изобретении способа, что могут относительно быстро преобразовываться уже существующие полые профили с одинаковой "5 толщиной стенки, например, из складских запасов в полые профили с разной толщиной стенки. Это происходит таким образом, что сначала, например, сварные или бесшовные 20 трубы путем или холодной деформации, или — если требуется значительное уменьшение наклепов и усилий прокатки в связи с условиями использования и производства — в диапазоне температур 900 — 1050 С с после25 дующим нормализующим охлаждением преобразуются в прямоугольные полые ripoфили с одинаковой толщиной стенки, причем в зависимости от существующего технологического потока перед преобразо30 ванием круглых труб в прямоугольные полые профили с одинаковой по периметру толщиной стенки или после него происходит разделение прутика на обычные длины складирования 6-18 м. Последующие операции обработки следует затем со смещением по времени в зависимости от потребности посредством того, что отдельные длины подаются на про кладку, при которой осуществляется целе40 направленное распределение массы путем частичного прокаливэния центров полок до температуры, по меньшей мере, на 600 С выше температуры центров стенок. На фиг.1 дана схема производственной 45 установки; на фиг.2 — разрез предназначенной для целенаправленного распределения массы обжимной клетки, . Сварная круглая бесконечная труба 1 с одинаковой по периметру толщиной стенки 50 подается в направлении 2 производства в установку 3 индукционного нагрева, которая полностью прогревает трубу. На точке 4 выхода температура круглой трубы составляет приблизительно 975 С. Прокатные клети 5, 6 и 7 превращают трубу в flðÿìoóãîëüный полый профиль с одинаковой толщиной стенки 8, Полый профиль 8 на последующем от резке 9 охлаждения подвергается охлаждению в условиях нормализации и на точке 10 1806030 1 2 3 4 5, 6 7 8 12 19 1б,17 23 выхода из участка 9 охлаждения имеет температуру 210 С, По направлению 2 производства следуют линейные индукторы 11 и 12, которые нагревают центры верхней полки 13 и нижней полки 14 до температуры 920 С, Полый профиль 8 затем поступает в обжимную клеть 15, на которой установлены подаваемые калиброванные валки 16 и 17, а также неподвижные опорные валки 18 и 19. В этой прокатной клети происходит обжатие и утолщение полок 13 и 14 перпендикулярно продольной оси 20 полого профиля с уменьшением длины кромок полок Затем снабженный теперь различной толщиной стенки прямоугольный профиль 21 попадает на участок 22 охлаждения, на котором он охлаждается в условиях кормализации с помощью воздуха до температуры окружающей среды. Летучая пила 23 разделяет полый профиль 21 затем на отдельные длины. Подаваемые обжимные валки 16 и 17 для предотвращения вмятин на вертикаль. ных стенках калиброваны вогнутыми и обжимают полки 13 и 14, которые подаются опорными валками 18 и 19 таким образом, что высота 24 полого профиля с различной по периметру толщиной стенки соответствует высоте полого профиля 8 с одинаковой по периметру толщиной стенки и происходит утолщение полок 13 и 14 посредством смещения массы к соответствующей внутренней стороне. Формула изобретения 1. Способ изготовления прямоугольных полых профилей из стали, включающий 6езоправочное профилирование круглой полой заготовки в прямоугольную без изменения толщины стенки, последующую деформацию в калибре на готовый размер и термообработку. отличающийся тем, что, с целью снижения столмости изготовления, 5 создают по периметру равнотолщинной прямоугольной заготовки перепад температур по меньшей мере на 600 С середин полок выше середины стенок, деформируют на готовый размер в калибре сближения двух 10 вертикальных валков с обжатием до утолщения и укорочения стенок и термообрабатывают в условиях нормализации с охлаждением воздухом и/или водой, 2, Способ по il,1, о т л и ч а iG щ и Й с я 15 тем, что безоправочное профилирование полой круглол заготовки в прямоугольную производят при T8MIlepBTYpe загGYQBKM 900 — 1050ОС, а перепад температур по периметру между серединами flGpGK и стенок 20 создают частичным охлаждением середин стенок до 200 — 450 С водой или воздухом перед общим охлаждением профиля. 3. Способ по п,1, о т л и ч а ю v и и с я тем, что безоправочное профилирование 25 круглой заготовки в прямоугольную производят при температуре заготовки 9001050 С, равнотолщинный профиль охлаждают в условиях нормализации, а перепад температур по периметру между се30 рединами полок и стенок создают частичным нагревом середины полок. 4. Способ по и 1, о т л и ч а ю щ л и с я тем., что безоправочное профилирование полой круглой заготовки в прямоугольную 35 производят при комнатной температуре, а перепад температур по периметру между серединами полок и стенок создают частичным нагревом середин полок до Ilo меньшей мере на 600 более высокой температуры, 40 чем температура середин стенок. 9 10 11 18 15 21 22 180б 030 16 19 24 14 ы,2 Составитель Л.Матурина Техред M.Ìîðãåíòàë Редактор З.Ходакова Корректор Т.Вашкович Производгтвен но-издател ьский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул. Гагарина, 101 Заказ 957 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5
